Спитцер открыл первую углеродную планету

Пасадена, Калифорния – С помощью Космического Телескопа Спитцер астрономы открыли, что одна большая раскаленная планета – газовый гигант WASP-12b – наполнена необычно большим количеством углерода.

"Эта планета открывает большое разнообразие миров," говорит Никку Мадхусудхан (Nikku Madhusudhan) из Массачусетского Технологического Института, автор исследования, появившегося 9 декабря в журнале Nature. "Углеродные планеты – всегда экзотика – по их формированию, составу и атмосфере."

Возможно, что под своими газоообразными слоями WASP-12b содержит графит, алмазы или даже нечто более экзотичное. Пока еще нет технологии наблюдения ядер экзопланет, хотя теория намекает на возможность таких интригующих признаков.

Исследование также поддерживает теории, что у других звезд должны существовать скальные планеты, значительно менее массивные, чем WASP-12b и богатые углеродом. Наша Земля сложена из скал – таких, как кварц, который состоит из кремния и кислорода плюс другие элементы. Но планета из скальных пород и углерода – нечто совершенно отличное.

"В углеродном мире будет много чисто углеродных скал – таких, как алмаз или графит, а также различных составов на основе углерода," говорит Джозеф Харрингтон (Joseph Harrington) из Университета Центральной Флориды в Орландо – руководитель исследования.

Углерод – обычный компонент планетных систем и ключевая составляющая жизни на Земле. Для представления о химическом составе звезд, астрономы часто измеряют соотношение улерода и кислорода. У нашего Солнца этот коэффициент 1:2 – углерода в два раза меньше, чем кислорода. И в Солнечной системе нет планет, где бы этот коэффициент был больше единицы – т.е. углерода больше, чем кислорода, хотя этот коэффициент неизвестен для Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна. В отличие от WASP-12b, эти планеты содержат в глубине своих атмосфер также и воду – главный носитель кислорода, что усложняет его обнаружение.

Так вот WASP-12b – первая планета, у которой этот коэффициент больше 1 (между 1 и 2) - т.е. на этой планете очень много углерода, часть которого в виде атмосферного метана.

"Когда углерода становится так много, это как будто щелкнуть выключателем и все вокруг изменяется," говорит Марк Кухнер, астроном из Космического центра НАСА Годдард, помогавший разработать теорию планет богатых углеродом. “Если что-то подобное случилось бы на Земле, ваше обручальное кольцо было бы сделано из стекла – редкого материала, в то время как горы были бы все из алмазов."

Мадхусудхан и Харрингтон с коллегами использовали Спитцер для наблюдения WASP-12b во время ее прохождения по диску звезды – метода под названием вторичное затмение, пионером в котором является Спитцер. Эти данные комбинировались с предыдущими наблюдениями, сделанными с Земли с помощью Канадско-Французско-Гавайского телескопа на Мауна-Кеа. Мадхусудхан использовал данные для подробного анализа атмосферы, открыв такие химические элементы как метан и оксид углерода в планетной атмосфере.

WASP-12b названа по имени исследования "Поиск Планет Широкого Поля". Она в 1.4 раза массивнее, чем Юпитер и расположена на расстоянии примерно в 1200 световых лет от Земли. Этот раскаленный мир вращается вокруг своей звезды менее чем за день, и одна его сторона всегда направлена к ней. Она настолько близка к звезде, что ее гравитация вытягивает планету в форму яйца. И даже больше, звезда вытягивает материал планеты в тонкий диск, вращающийся вместе с ней по орбите.

Данные Спитцера также дают информацию о температуре WASP-12b – это самая горячая из известных нам экзопланет – на поверхности полушария, всегда обращенного к звезде, температура 2600 кельвин – больше, чем нужно, чтобы расплавить сталь.